高真空的获得和检漏高真空的获得和检漏前言前言在真空技术中,检漏技术巳成为一项很重要的内容.从17世纪获得真空以来,这300多年可以说是真空工作者向漏气作斗争的历史.漏气是真空的大敌.由于漏气而产生的问题是十分严重的,它引起真空变差,使真空处理物质变坏、原子能放射逸出、锅炉出现事故、电工电子产品性能降低或报废、制冷设备制冷效果变差或根本不制冷……总之,检漏技术与很多领域息息相关.在半导体、电力、制冷、航空航天、原子能、真空、医疗、汽车等行业已经得到了成功的应用.本实验学习用机械泵、扩散泵机组获得高真空,用静态升压法和氦质谱法检漏,并对比两种方法的特点.实验原理实验原理(1).高真空的测量——电离真空规具有足够能量的电子与气体分子碰撞会引起分子的电离.产生正离子和电子,电子与分子的碰撞次数正比于分子数密度n,即正比于总压强p,故产生的正离子数N+正比于压强p.规管的结构如图2.6.3-l所示,它主要由发射电子的热阴极(灯丝)、加速并收集电子的加速极和收集离子的收集极等三部分组成.其接线图如图2.6.3-2所示,规管中心热阴极F接零电位,为UK为热阴极加热电压;加速极G接正电位UG(几百伏);离子收集极接负电位UC(几十伏),其作用是使由阴极F发射的电子,在加速电位UG的作用下,飞向G极使电子能量增加,大部分电子通过加速极G飞向圆筒型收集极C,电子轨迹如图2.6.3-3所示,在G、C之间拒斥场的作用下电子减速,在速度减到零时,电子返转飞向G,在电子飞向G、C空间时,电子又在拒斥场作用下减速,直到速度为零又返向G极,向G、C方向飞行.电子在这种返往运动中与气体分子不断发生碰撞,把能量传给气体分子,使其电离,而电子最终被加速极所收集;在G、C间产生的正离子被收集极C接收形成离子流,此离子流被外电路中的微安计测得。第1页对于一定结构的规管,当各电极电位一定时,对某种气体,在规管中电离所形成的正离子流I+正比于发射电子电流Ie和气体的压强p,即I+=KIep其中比例常数K称为电离计的灵敏度,其意义是在单位电子电流、单位压强下所得到的离子流,其单位为1/Pa,K值多通过实验测得.在实际测量中,规定发射电流Ie等于常数.对于不同气体,K值也不同,通常所指的灵敏度是对于干燥空气或氮气而言.普通型热阴极电离规的测量范围为1.33X10-1~1.33X10-5Pa,超出此范围,离子流与压强便不再是线性关系而不能进行测量.(2).真空检漏一个高真空系统,如果经过长时间抽气,仍达不到预期的真空度,在排除泵的因素后,可能的原...